转舵速度对舰船回转性能的影响

在忽略操舵引起速降的假设前提下,利用操舵响应方程对不同转舵速度下船舶的回转性能进行理论分析,获得定常回转直径、纵距、横距、战术直径等参数与转舵时间之间的近似关系。进而利用计及速降的非线性操纵性运动方程进行同一舰船不同转舵速度下的回转运动仿真,以及操纵性能和航速相同而船长不同的各船在不同转舵速度下的回转运动仿真。仿真结果与理论分析结果一致,均表明定常回转直径不受转舵速度的影响,纵距、横距、战术直径均随着转舵速度的提高而减小,且转舵速度对船长较短的舰船影响较大。     

水动力系数敏感性分析在潜艇水平面运动模型简化中的应用研究

水动力系数敏感性分析是一种评估水动力系数对潜艇操纵运动影响程度的方法。本文根据水动力系数敏感性分析方法,计算某模型艇水平面回转运动战术回转直径的水动力系数敏感性指数,评估各水动力系数对战术回转直径的影响程度。并将敏感性指数作为水平面运动模型的简化依据。本文的研究为潜艇运动模型的简化提供了理论支持。也对潜艇操纵性设计和研究提供指导。     

不同舵速对船舶回转性能影响理论与试验分析

为分析不同舵速对船舶回转性能的影响,采用理论仿真和模型试验相结合的方法,基于流体力学和船舶操纵性基本理论,建立三自由船舶运动模型,对模型进行仿真验证。通过构建自航模试验系统,进行不同舵速下的自航模试验,理论与试验结果表明:不同舵速对战术直径、定常回转直径和横距无明显影响,但对纵距影响较明显。     

浅海中运动船舶的数值模型

船舶数值模型是研究船舶操纵的有效方式,对于提高船舶航行安全具有重要的现实意义。本文在深海中船舶操纵模型的基础上,根据浅海航行的特点,对模型中的螺旋桨的干涉参数、力矩等因素进行修正,最后进行浅海中船舶回转仿真实验,实验结果表明浅海中,船舶吃水变小,回转圈直径则变大。     

大型船舶浅水操纵特性

大型船舶在浅水中操纵水动力和附加质量急剧增大是引起回转能力下降的主因,该文就75 000吨级散货船为实例,预报其在各种水深吃水比H/d下操纵性能.文中介绍了操纵运动方程,船体、桨、舵水动力的计算表达,计算船的要素,计算工况及项目.计算结果表明,随H/d减小,相应工况下的无因次战术直径、纵距及初转期都增大,而超越角有所减小,因此该船舶随H/d减小,其回转能力下降,而纠向和保持航向能力有所改善.     

基于体积力法的半悬挂舵和全悬挂舵回转性对比

针对半悬挂舵和全悬挂舵回转性能差异问题,建立用于模拟螺旋桨推力的体积力模型,评估两种不同形式舵的回转性。对标模KCS船型回转运动进行计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）模拟,船后螺旋桨作用使用体积力模型替代。开展半悬挂舵回转性CFD模拟,并与试验结果对比验证。设计全悬挂舵并模拟其回转性,与半悬挂舵回转性进行比较。结果显示,半悬挂舵除战术直径与试验结果相差9.48%外,其他回转特性参数与试验结果相差均在3%以内,说明基于体积力法模拟回转性具有较高的可信度。全悬挂舵的回转特性参数均优于半悬挂舵,说明全悬挂舵的回转性能更佳。     

船舶纵向浮态无符号化计算的数学方法

为使船舶纵向浮态计算公式的意义直接表示其变化过程,综合分析了船舶吃水差和平均吃水的数学关系与实船计算结论复杂性较高等一些基础性问题,证明了吃水差各相关量可用线段长度表示,实现了吃水差各相关量本身在计算纵向浮态过程中的无符号化,用于核算船舶纵向浮态。     

潜艇回转直径计算与实测分析

文章推导了潜艇水平回转直径的计算公式。回转直径的计算值和实艇实测值比较表明：定常回转直径随方向舵舵角增大而明显减小;潜艇操相同的方向舵角进行定深回转运动时,回转直径与航速相关,但随航速的变化较小;公式计算的回转直径能较准确地反映不同航速下的潜艇实际回转直径,但未能体现潜艇偏航特性。     

船舶操纵回转特性的多目标优化设计应用

定常回转直径作为衡量船舶操纵性的一个指标受到人们的普遍重视。为提高船舶的回转性能,基于船舶四自由度的操纵性方程,分析船舶回转直径和回转横倾,讨论影响回转性能的舵型因素,并将其作为优化设计变量,利用Isight优化设计平台,采用遗传算法进行舵型参数的优化设计。通过选取某高速船作为优化对象,利用该方法进行舵型优化后,回转直径及回转横倾都减小。表明借助Isight的优化功能可以实现船舶操纵性能的优化。     

船舶吃水对微气泡减阻影响的水池试验研究

针对大比尺平底型船模,分别在船模底部的首、中部安装多孔硅材料板以生成微气泡,在大型拖曳水池中进行了不同拖曳速度、不同喷气量下,吃水对减阻率影响的对比性试验.试验结果表明,仅在首部喷气以及首、中部等量同时喷气且Fr≤0.646时,浅吃水时的减阻效果好.Fr＜0.646时,浅吃水下纵倾角较深吃水明显减小;Fr＞0.646时,浅吃水下纵倾角增幅较深吃水大.试验结果为实船应用提供了有用的依据.     

向家坝升船机船舶吃水控制标准原型观测分析及应用实践*

向家坝升船机投入试通航后,由于金沙江下游河段实际航行的1 000吨级船舶与升船机设计过机船舶主尺度匹配性差,船舶过机装载率较低。为进一步提高升船机通过能力及船舶运输经济效益,开展船舶过机吃水原型观测分析,逐步放开船舶过机吃水控制标准非常必要。通过大量过机船舶不同吃水、航速的进出厢试验原型观测,对影响过机船舶吃水控制标准的航道水位变幅、船厢水深变化,进出船厢航速、下沉量等因素进行系统的分析研究。结果表明,向家坝升船机过机船舶吃水提升至2.4 m,依然有30 cm以上的防触底安全富余量,满足船舶安全过机要求。     

一种计算船舶定常回转半径的方法

根据船舶定常回转运动时舵的转船力矩和水的阻转矩相等,计算出船舶定常回转运动的回转角速度,估算出船舶定常回转运动的回转半径。根据估算结果得出,船舶定常回转运动的回转半径与船舶的舵角和吃水有关,跟航速无关。     

基于SPIV的船舶标称伴流场受装载状态影响的试验研究

论文以某76000 DWT巴拿马散货船的缩比模型为研究对象,应用粒子图像测速(ParticleImage Velocimetry,简称PIV)技术对设计吃水与压载吃水装载状态下船舶的标称伴流场进行了测量,测量结果精细的展现了舭涡、假毂毂帽涡以及"钩状"速度等值线结构,其流场特性与KVLCC,JBC等U型艉肥大型船舶艉流场特性符合。最后,对设计吃水与压载吃水工况下船舶标称伴流场进行了轴向速度分布,速度矢量分布、旋涡强度、涡量以及流线等对比分析。结果表明:桨盘面内流场受船舶装载状态影响较大,外流场区域受装载状况影响较弱。设计吃水状态下螺旋桨盘面舭涡呈现"圆形"而压载吃水状态呈现为"耳形"且设计吃水状态涡量较大。另外,不同装载状态下舭涡与假毂毂帽涡的旋涡中心不同。     

连杆襟翼舵船模回转性试验研究

通过连杆襟冀舵的船模回转试验，讨论了与普通舵相比较下定常回转直径、纵距和横距的降低，确认了连杆襟冀舵对回转性能的提高。为连杆襟冀舵的设计提供了试验基础。     

风帆助航船操纵性研究

文中首先建立了风帆助航船的数学模型,计算和分析了帆对船在风中的风速限界线和可自由操纵区的影响,利用最优控制理论推导出使船在风中回转战术直径为最小的操帆规律的近似公式。然后对风帆助航船在风中的回转性能进行了数值计算,研究了帆的位置对船舶操纵性的影响。结果表明,风帆助航船若帆的位置布置得当,且适当地操帆,则其在风中的船舶操纵性能比未装帆时要好得多。     

浅水影响造成的船舶下沉量分析

针对10.8万t深吃水成品油轮在浅水水域航行时所出现的船体下沉现象,分析可能的影响因素,并研究给出了不同航行状态下沉量、安全航速的计算方法。     

高速排水艇回转性能估算

建立并求解高速排水艇稳定回转的运动方程。对运动方程中裸船体和附体的水动力导数、舵作用力和力矩、多个螺旋桨对回转的影响等进行估算。并以120t级渔政船为例，进行稳定回转直径和横倾角的计算，并与实船的试航结果进行比较。     

中速艇回转性能研究

建立并求解了中速艇稳定回转的运动方程。对运动方程中裸船体和附体的水动力导数、舵作用力和力矩、多个螺旋桨对回转的影响进行了估算。以120t级渔政船为例，进行了稳定回转直径和横倾角的计算，并与实船扩式航结果进行比较。     

吃水增加对操纵性的影响及解决方案

38000 DWT不锈钢化学品船为肥大型船舶,操纵性衡准的余量较小.为了评估该船增加吃水后的操纵性指标,制定可行的改进预案,分析原设计方案在增加吃水后的操纵性船模试验结果,确定该船增加吃水后满足Z形试验衡准要求的风险较大.以操纵性理论为基础,并考虑改造施工的可行性,通过提高船舶的回正能力和增加舵力两种技术路径,提出几种改善Z形试验结果的解决方案.综合分析各方案对回转性能等其他衡准指标的影响,最终选择最易于改造施工的增加舵叶止流板方案,并对该方案进行船模试验验证,试验结果达到预期效果,满足Z形试验衡准要求.     

破冰船性能预报

本文介绍了温度，冰的强度，冰的含盐量，冰雪厚度，船体润滑方式及船体线型对破冰阻力及加转性能的影响。冰阻力随助骨外倾角和纵剖线角的增加而增加。带有绞刀型船在冰中回转能力主要取决于绞刀宽度与平行舯体长度之比，回转直径随着该比值的增加而减少，要获得较好回转性能可采用玩一冼舯体的船型或采用有行的平行舯体及大的绞刀的船型。